延迟焦化讲课(2005.11).ppt

延迟焦化工艺和参数 晁可绳 2005年11月 延迟焦化工艺和工程 延迟焦化工艺流程 延迟焦化基本参数 加热炉长周期运行考虑 焦化产品收率和质量预测 延迟焦化工艺技术的发展 几点看法 延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用 延迟焦化工艺特点 延迟焦化工艺和工程设计考虑 1. 延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用 世界原油特性的趋势是变重、变劣；高硫、高残炭、高金属、高酸值原油比例逐步增加。随着重质燃料油需求不断减少，炼油厂的主要任务是将原油最大限度的转化为轻质运输燃料和石化原料 延迟焦化工艺从30年代工业化以来，至今是应用最广的渣油深加工技术，尤其是对加工高硫、高沥青质的重质渣油 据2003年美国SFA太平洋咨询公司统计，世界重油加工能力已超过8.64亿吨／年，约占原油一次加工能力的21％ 焦化约占重油加工总能力的30％， 裂化／减粘占26％ 重油催化裂化占24％ 重油加氢占17％ 溶剂脱沥青占3％ 世界重油加工能力构成 技术成熟、对原料适应性强 产品的灵活性 通过调节温度、压力和循环比等参数增加操作弹性 2. 延迟焦化工艺特点--技术成熟、对原料适应性强 能处理包括直馏渣油、裂解焦油，脱油沥青、煤焦油、澄清油、减粘渣油等多种重质、劣质原料 处理原料康氏残炭为3.8m%～45m%，°API 2.0～20的广泛油品 随着烃类合成液体燃料和合成原油技术开发，也多用延迟焦化技术进行改质。如委内瑞拉利用焦化工艺和加氢工艺对奥利油进行改质生产°API 16～32，S0.1m%的合成油 2. 延迟焦化工艺特点--产品的灵活性 焦炭塔压力及不同渣油焦化产品收率 2. 延迟焦化工艺特点--通过调节温度、压力和循环比等参数增加操 作弹性 炉出口温度增加5～6℃，瓦斯油收率增加1.0～1.2％ 循环比降低到0.05～0.15，可较大提高液收，但务必注意加热炉管结焦和分馏塔蒸发段超温问题 馏份油循环，液收可增加2.0～2.5m％，焦炭收率下降2.5～3.5m％，并缓和炉管结焦 缩短焦化循环周期，提高焦化处理能力。但焦化周期从24小时缩短到18小时，焦炭塔寿命损失25％，而且焦炭VCM会增加约1.0m％ 2. 延迟焦化工艺特点--通过调节温度、压力和循环比等参数增加操作弹性 不同循环比减渣焦化产品收率及柴汽比 3. 延迟焦化工艺和工程设计考虑--工艺设计 适应当前和未来可能操作原料性质变化 当加工低硫原料生产优质电极焦时，要优化工艺条件，达到馏份油和焦炭收率之间最佳平衡和经济的操作点 加工重质劣质“四高”原料量，一般采用低压、高温和低循环比操作条件，以实现最大馏份油收率，但务必注意弹丸焦生成问题。 调整循环比，在达到最大馏份油收率和处理量时，应满足对蜡油（HCGO）质量要求 在采用低压操作时，务必考虑到焦炭塔内气速以及造成的设备、管线及系统压降，从而对气压机产生的影响 优化分馏与换热流程，选择合理的工艺方案，节省投资和能耗 3. 延迟焦化工艺和工程设计考虑--加热炉设计 采用双面辐射加热炉 炉管热量分布更均匀，热强度周向不均匀系数低，降低了管壁峰值温度和最大局部热强度。但提高平均热强度，可减少总辐射面积约25～35％，并延长了加热炉操作同期 在加热炉系统中采用ESD联锁，减少并紧急处理非计划停工，起到加热炉作用 在线清焦（on-line spalling（一般1.5～2天／次）设计，延长加热炉连续运行时间 采用多点注汽、双向烧焦技术以及“在线”烧焦（on-line decoking）技术 正确选定辐射辐射段入口温度和适宜的炉膛体积热强度。 短停留时间（427℃≯40秒） 采用中、小能量低NOx火嘴及扁长形炉膛尺寸和对称炉管布置 恒定和升温梯度及良好的燃烧室热分布控制 3. 延迟焦化工艺和工程设计考虑--焦炭塔和框架结构 设计中要充分考虑焦炭塔的加热／冷却之周期，保证焦塔寿命。优化焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消泡剂来计算确定焦炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭塔数目和塔径、高度（显然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资 缩短生焦周期，要考虑到塔壳体／裙座连接处应力，采用有限元分析法，减少应力 焦炭塔框架设计便于操作、维修基础上优化高度，节省投资 焦炭塔框架高度主要取决于焦炭塔溜槽、焦池、塔自身高度和甩油罐高度等要求 典型的延迟焦化工艺流程 放空系统流程 焦炭处理系统流程 1. 典型的延迟焦化工艺流程 延迟焦化是一种主要的重油加工工艺，通过热裂化和缩合反应使重质烃类轻质化 常规延迟焦化装置由焦化、分馏（有的包括气体回收）、焦炭处理、放空系统和冷、切焦水